本发明提供一种立体自动化自行车停取装置，本发明包括：垂直于地面设置的主轴杆、纵向设置于主轴杆上的传输轨道、设置于所述传输轨道上端部的旋转装置和在所述传输轨道上自由滑动的自行车升降装置，所述自行车升降装置与所述传输轨道通过齿轮‑齿条方式啮合，通过旋转装置和自行车升降装置上的数字舵机控制其进行自行车多层旋转变轨停放。本发明可以一层多辆、多层停取，在保障空间利用率高的情况下，高效地完成自行车的存取，节省用户的停取车时间。同时，通过自行车固定装置的三维固定凸轮机构实现一侧踏板的弹起与落下，只需“踩—推—踩”便可完成锁车、停放，过程简单，省时省力。